LEC1等转录因子基因在花生小种子突变体种子发育过程中的表达分析

花生突变体ssm1与其对照亲本鲁花11号(LH11)相比,种子皱缩变小,百仁重、单株生产力和含油量显著降低。为了探究导致该突变体种子变小且含油量降低的原因,本试验研究了种子发育关键转录因子基因LCE1等在突变体ssm1及其对照LH11合子受精及种子发育不同阶段的表达情况。结果表明,AhLEC1在花生未受精子房(DBP0)时期表达量较低,且在ssm1和对照LH11中无明显差异,在受精后的子房(DBP1)和入土10 d(DAP10)和20 d(DAP20)种子中表达量上调,并且在LH11中的表达量极显著高于突变体ssm1;转录因子基因AhFUS3、AhABI3、AhAGL15和AhWRI1在ssm1中表达均有不同程度下调。其中,与脂肪酸合成和糖酵解关系密切的AhWRI1基因在ssm1中的表达量显著下调。因此推测,ssm1中AhLEC1基因的表达量显著下调,影响AhFUS3、AhABI3和AhWRI1等基因的表达,进而导致ssm1种子胚胎发育和油脂积累的异常。

生物信息学方法鉴定藜芦转录因子基因家族的研究现状

为了更好地发挥藜芦的价值,利用生物信息学方法鉴定藜芦转录因子基因家族,对藜芦转录因子基因家族进行polish排序得出90756个序列,藜芦bHLH蛋白家族主要包括Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅻ等级别,不同级别中的构成与表现有所不同。藜芦bHLH结构域包括53个氨基酸,Basic区域具有13个氨基酸,转录因子DNA结合区域为碱性区域,能够识别DNA,促进靶基因E-box识别。本研究为促进藜芦转录因子基因家族功能研究提供参考。

紫花苜蓿WRKY转录因子基因的克隆与亚细胞定位

WRKY转录因子家族在植物生长发育各个阶段发挥重要作用。本研究运用电子克隆和RT-PCR结合的方法获得1个紫花苜蓿WRKY转录因子家族成员的cDNA序列,命名为MsWRKY56。该序列长1 267bp,包含1个951bp的最大开放阅读框,编码317个氨基酸;构建该基因的瞬时表达载体,通过基因枪轰击洋葱表皮的方法对编码蛋白进行亚细胞定位研究,结果表明该基因编码蛋白定位于细胞核,符合转录因子的亚细胞定位特征,为进一步研究该基因编码蛋白的结构和功能奠定了基础。

冷诱导转录因子基因CBF3转化黄瓜的研究

从拟南芥Columbia生态型基因组DNA中扩增并克隆了冷诱导转录因子CBF3基因,将其与CaMV35S启动子和Nos终止子融合后构建成植物表达载体pBINP-35S-CBF3。通过农杆菌介导转化黄瓜子叶,获得了具有卡那霉素抗性的黄瓜再生植株。经PCR检测鉴定,表明CBF3基因已整合到黄瓜基因组中。

玉米热激转录因子基因ZmHsf25的克隆、特性与耐热性功能分析

植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)对下游热激蛋白基因及耐热性相关基因的表达起关键调控作用。玉米中至少有30个Hsf家族成员,其中B族有7个。在前期对玉米A1亚族热激转录因子基因ZmHsf06克隆及特性、抗旱耐热性功能分析的基础上,从玉米幼叶中克隆到B族热激转录因子基因ZmHsf25的完整编码序列,序列全长957 bp,编码318个氨基酸残基。蛋白质序列含有DNA结合结构域、核定位信号序列和核输出信号序列,同源分析结果显示,ZmHsf25与高粱Sb06g025710的相似性最高,达92%。荧光定量分析表明,正常生长条件下,ZmHsf25在玉米多个组织器官中表达,幼嫩花粉中高表达,幼嫩根系和雌穗中表达量较低。42℃热胁迫能显著上调根系和叶片ZmHsf25的表达,叶片中上升幅度高于根系,处理50 min达到峰值;正常条件下,水杨酸和H2O2处理均使根系和叶片ZmHsf25表达下调,而热激条件下却表现为显著上调。通过在洋葱表皮细胞中瞬时表达并观察GFP荧光,确定ZmHsf25定位在细胞核。通过转化酵母并进行热胁迫处理发现,热胁迫同时降低正常和转ZmHsf25酵母的耐热性,但与转空载体对照相比,转基因酵母的耐热性更强。推测ZmHsf25参与玉米热胁迫响应和花粉的发育过程,可能是水杨酸热激信号转导途径的下游组分。研究结果为进一步探明玉米热激转录因子家族成员的特性与功能提供了依据。

CBF1转录因子基因的克隆及两种启动子调控下的植物表达载体的构建

CBF1转录激活因子能调控一组抗干旱、抗低温基因的表达,更有效地提高植物抗干旱、抗低温的能力。现在国内外许多研究机构已经利用导入该转录因子来提高植物的抗寒性、抗旱性,并且获得一定的成功,但在园林植物上的应用还有待探讨。因此,本研究以拟南芥叶片为材料,通过PCR方法对其基因组DNA扩增,成功地克隆了逆境诱导型启动子和CBF1转录因子并分别构建了花椰菜花叶病毒CaMV35s启动子和rd29a启动子调控下的CBF1融合基因表达载体,为下一步转化园林植物,利用CBF1基因综合改良园林植物抗逆性及进一步探讨CBF1基因的抗逆分子机理奠定了物质基础。

拮抗凋亡转录因子基因在高转移人成骨肉瘤细胞系中的高表达

背景与目的:成骨肉瘤是青少年中最常见的恶性骨肿瘤,具有易发生肺转移的特点。尽管目前已能够成功地控制原发瘤,但是仍有30%以上的患者在5年内死于肺转移。更好地理解调节转移过程的分子机制,为设计有效的治疗方案提供生物学基础,我们用原位移植的方法建立了人成骨肉瘤细胞系SOSP-9607裸鼠转移模型,用这一模型筛选出了高转移细胞系SOSP-M。本研究旨在通过比较两个细胞系的基因表达水平来克隆与骨肉瘤转移相关的基因,探讨成骨肉瘤转移的分子机制。方法:采用抑制性消减杂交技术建立人成骨肉瘤高转移细胞株SOSP-M的消减文库;用差异筛选技术筛选出阳性克隆;对部分克隆进行测序和同源性分析,用Northern杂交及反转录多聚酶链式反应技术对SOSP-M中表达上调的有意义的克隆在低转移细胞系SOSP-9607、OS-9901、高转移细胞系SOSP-M和裸鼠肺转移结节中的表达情况进行了分析。结果:在高转移细胞株SOSP-M中有2个阳性克隆均与人凋亡对抗转录因子(apoptosisantagonizingtransciptionfactor)同源(99%同源)。Northern杂交及反转录PCR证实这个基因在高转移细胞和裸鼠肺转移结节中高表达,而在低转移人成骨肉瘤细胞系SOSP-9607和OS-9901中表达微弱。结论:对抗凋亡转录因子在促进肿瘤细胞转移中可能起重要作用。

烟草重要基因篇:10.烟草转录因子基因

转录因子（transcription factor,TF）,又称反式作用因子,可特异识别并结合顺式元件的核心序列,从而调控靶基因的转录效率[1-3].在植物中,转录因子广泛参与生物胁迫（病害、虫害等）和非生物胁迫（低温、干旱、高温等）应答以及生长发育调控.作为植物信号传导途径的关键环节,转录因子的调控机理-直是植物学研究的重要领域[4-5].

甘蔗花青素转录因子基因ScRS克隆与基因枪转化研究

花青素不仅是天然色素,而且具有保健功能。花青素转录因子基因对于调控花青素的合成具有关键作用。本研究根据玉米花青素转录因子基因RS序列设计引物,利用同源克隆技术,得到甘蔗花青素转录因子基因ScRS的全长序列;在ScRS序列两端分别添加KpnⅠ、SalⅠ酶切位点,构建植物表达载体pCAMBIA1301-35SN-ScRS,包被微粒载体通过基因枪对甘蔗愈伤组织进行轰击,转化的愈伤组织明显呈紫红色;将紫红色愈伤组织分化培养获得再生甘蔗植株,经PCR检测,获得转ScRS基因阳性植株,初步证实利用克隆的基因转化甘蔗可以使愈伤组织显色。研究结果对于建立新型的遗传转化可视化示踪体系和培育高花青素甘蔗品种具有重要意义。

普通小麦转录因子基因TaWRKY35的克隆及功能分析

【目的】非生物逆境是制约小麦生产的主要因素。WRKY转录因子是植物特有的转录因子家族,参与对多种非生物逆境胁迫的应答。普通小麦基因组中至少含有200个WRKY,目前仅对少数成员的功能进行了鉴定。通过克隆小麦WRKY转录因子TaWRKY35并揭示其功能,为改良小麦的抗逆性提供基因资源。【方法】利用小麦全长cDNA数据信息,从强抗旱小麦品种旱选10号中克隆逆境胁迫应答转录因子基因TaWRKY35;采用实时定量PCR技术,分析目标基因在不同发育时期、不同组织器官中的表达水平,以及在PEG-6000、NaCl、ABA和低温等逆境胁迫下的表达模式;构建目标基因与GFP融合的表达载体,转化小麦原生质体,以确定目标蛋白在细胞中的作用位置;构建TaWRKY35过表达载体,通过农杆菌介导的方法转化拟南芥,揭示目标基因的功能。【结果】TaWRKY35的开放阅读框全长1 134 bp,编码377个氨基酸的蛋白。TaWRKY35的N端有一个典型的WRKY结构域,C端有一个C2HC型的锌指结构域,属于WRKY家族第Ⅲ亚家族。测序发现Ta WRKY35编码区序列非常保守,在32份多态性较高的六倍体小麦材料中未检测到DNA多态性。TaWRKY35在小麦的不同发育时期、不同组织中均有表达,其中在幼苗根基部表达量最高,约为苗期叶片中表达量的26倍;其次为幼芽根基,约为苗期叶片中表达量的21倍;接下来依次为孕穗期茎节、孕穗期穗、芽期根、孕穗期根、苗期根、胚芽、孕穗期叶片,而在幼苗叶片中表达水平最低;同时在ABA、NaCl、PEG和低温胁迫条件下,小麦幼苗TaWRKY35的表达量均显著上升,表明TaWRKY35参与对4种逆境胁迫的应答,但在不同胁迫条件下表达模式差异显著,其中对盐胁迫最敏感。亚细胞定位发现,TaWRKY35特异定位在细胞核上,是典型的核定位蛋白。在高盐胁迫条件下,TaWRKY35过表达转基因拟南芥子叶白化率显著低于对照,Ta WRKY35过表达转基因拟南芥的细胞膜稳定性和幼苗存活率均显著高于野生型对照,表明Ta WRKY35能增强植物的耐盐性。【结论】Ta WRKY35编码蛋白含有WRKY和C2HC结构域,为WRKY家族第Ⅲ亚家族成员。TaWRKY35在小麦发育的不同时期、不同组织中均有表达,且受ABA、PEG、NaCl及低温等逆境胁迫诱导。过表达TaWRKY35能显著提高转基因拟南芥的耐盐性。

岷江百合中黄瓜花叶病毒诱导LrNAC转录因子基因的克隆及表达

【目的】探索岷江百合(Lilium regale)的抗病毒病机制,为开展百合抗病毒育种工作奠定基础。【方法】对岷江百合叶片接种黄瓜花叶病毒(CMV),采用RACE技术克隆岷江百合NAC转录因子基因(LrNAC),对其全长cDNA序列进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR对LrNAC转录因子基因的器官特异性及CMV侵染后该基因的表达模式进行分析。【结果】LrNAC转录因子基因全长827bp,可编码由208个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白具有NAC家族保守结构域;该蛋白为碱性、亲水性、非分泌、不具跨膜区蛋白;分子质量为23.4ku,等电点为9.48。LrNAC转录因子基因在岷江百合嫩叶中相对表达量最高,在嫩茎中最低;该基因可以被CMV诱导上调表达,CMV处理后岷江百合、卷丹(L.lancifolium)和宜昌百合(L.leucanthum)中,LrNAC转录因子基因的相对表达量分别在处理后4d、3d和4d达到最大值,分别为处理前的38倍、3倍和13倍。【结论】LrNAC转录因子基因在岷江百合抗黄瓜花叶病毒防御反应过程中发挥作用。

小麦转录因子基因TaNF-YB2;1表达特征及遗传转化对植株抵御干旱和盐分逆境能力的影响

NF-YB型转录因子在介导植物抵御非生物逆境中发挥着重要作用。为揭示小麦该家族成员Ta NF-YB2;1在干旱和盐分逆境下的表达特征及超表达Ta NF-YB2;1对植株抵御上述逆境能力的影响。利用半定量RT-PCR技术,研究Ta NF-YB2;1的表达特征,采用农杆菌介导的遗传转化技术,建立了超表达Ta NF-YB2;1的转基因烟草植株。结果表明,Ta NF-YB2;1 c DNA全长序列为958 bp,编码163个氨基酸残基。在24 h PEG模拟干旱和盐分处理条件下,Ta NF-YB2;1的转录本数量明显上调。正常培养下,与野生型植株相比,转基因植株的生长和干物质积累量未发生改变;但在干旱和盐分处理下,转基因株系植株的生长较野生型植株明显改善,表现为植株个体体积增大,单株干物质积累量增多。因此,Ta NF-YB2;1的表达受到干旱和盐分逆境的明显诱导,通过对干旱和盐分逆境应答,该基因在介导植株抵御上述环境逆境中发挥着重要功能。

金铁锁WRKY转录因子基因鉴定及其蛋白序列特征和功能特性分析

目的鉴定金铁锁WRKY(PtWRKY)转录因子基因,并分析其蛋白序列特征和功能特性。方法采用生物信息学方法,对具有全长开放阅读框(ORF)的PtWRKY转录因子基因进行鉴定,并对其蛋白理化特征、基序(motif)和保守结构域、系统进化、转录因子结合位点信息及表达模式进行分析。结果于金铁锁转录因子数据库中鉴定出10个具有完整ORF的PtWRKY家族基因,蛋白长度为203~371 aa,分子量为23.0~43.1 kD,均具有WRKYGQK保守结构域。系统聚类分析将10个PtWRKY蛋白、9个人参WRKY蛋白、3个西洋参WRKY蛋白分为4大类群,金铁锁、人参WRKY转录因子有着较高的同源性。转录因子结合位点(TFBS)预测分析发现,10个PtWRKY存在3个潜在的TFBS。PtWRKY基因表达模式分析显示,多数PtWRKY在根中表达量较高。在根中高表达的基因主要集中在IIc及IId亚型。结论本实验首次从金铁锁中得到PtWRKY基因,可为进一步研究该转录因子调控药材中五环三萜皂苷合成的生物机理及作用提供依据。

蓝莓bZIP转录因子基因预测及其在根中表达分析

利用生物信息学方法对蓝莓bZIP转录因子基因家族进行鉴定分析,分析基因家族的基本结构、保守域以及与拟南芥bZIP基因家族之间的同源进化关系。共鉴定到131个蓝莓bZIP转录因子基因,调取blastp和HMMER检索到的序列ID,根据ID人工去冗余,后进行CDD(conserve domain database)分析,保留特征结构域筛选得到31条基因序列。根据拟南芥的分类标准将其分为9个亚族,分别是A、B、C、D、E、G、I、K、S组,每组所含有的成员数目不等。根据R和RStudio软件进行热图制作,显示不同基因在蓝莓不同组织或是不同pH条件下表达模式有差异,分析热图明确B组、C组、D组、E组bZIP转录因子家族基因成员在蓝莓根系受土壤pH胁迫下起重要抗逆调控作用。

Axenfeld-Rieger综合征的口腔颌面部临床特点及相关成对同源结构域转录因子2基因突变的致病机制研究进展

Axenfeld-Rieger综合征(ARS)是一类罕见的常染色体显性遗传病,通常具有眼部和口腔颌面部发育缺陷。成对同源结构域转录因子2 (PITX2)是目前已明确的ARS候选致病基因之一,在调控颅面和牙齿发育中扮演重要角色。目前已知的伴有PITX2突变的ARS患者,绝大多数均存在不同程度的口腔和或颌面部发育缺陷。常见的牙齿发育异常为恒牙先天缺失、畸形牙、釉质发育不全等,面部发育异常通常发生在面中部,包括上颌后缩、鼻梁宽平等。本文将对ARS患者的口腔相关临床特点,及相关PITX2突变的致病机制进行综述,为此类患者的临床和分子诊断,以及综合治疗提供更多线索和信息。

花青素合成转录因子基因在玉米中的表达研究:一种新型基因可视化跟踪表达系统

花青素是一种水溶性的黄酮类物质,可使植物呈现出红、蓝、紫和红紫等颜色.外源花青素代谢调控基因的表达可使花青素在植物细胞内积累,使植物体外观上表现出色彩的变化,易于观察,因此可作为报告基因用于植物转基因研究,快速报告细胞、组织、器官或植株是否被转化.本研究用花青素代谢调控基因Bi和C1作为报告基因,以epsp作为筛选标记基因,构建了植物表达载体pBAC9009.基因枪转化玉米自交系501的幼胚,经过除草剂草甘膦抗性筛选和分化再生,获得了转化再生植株75株,其中43株获得结实种子.T0代植株有18株在苗期或生长阶段表现局部或全紫色,8个结实果穗有零星的紫色种子,从外观上可直接确认为转化植株.结合PCR和RT-PCR的分子检测及花青素含量分析,表明叶片和籽粒为紫色的玉米植株中外源目的基因已整合并且高效表达,即紫色表型与分子检测的结果高度一致.该结果表明我们成功建立了以花青素基因作为报告基因的植物转基因可视化跟踪表达系统.该系统的应用可以大大提高工作效率,节约检测成本,对于植物转基因研究具有重要意义.

小麦成熟胚脱分化过程中WRKY家族转录因子基因及其下游基因的表达

用Affymetrix小麦基因芯片研究了小麦成熟胚在MS+2,4-D(2mg·L-1)培养基上脱分化过程中不同时间点的基因表达变化,用NCBI、DATF和DRTF等生物信息学相关网站对基因表达信息进行处理,并针对WRKY家族转录因子相关基因的变化情况进行分析的结果表明:WRKY家族中有20个相关基因在脱分化过程中的不同时点至少发生一次上调或下调表达变化,变化幅度分别为2￣40倍和2￣16倍,其中WRKY6、WRKY18、WRKY33及其下游基因CA692019、CA660172、CA640435等与小麦成熟胚脱分化过程可能有密切关系。WRKY6在脱分化的全过程中一直呈下降趋势,推测2,4-D诱导可能导致成熟胚细胞的抗性下降,从而有利于脱分化的进行。WRKY33基因可能在脱分化初期的信号转导中有作用。不同物种的组织或器官脱分化过程中的转录因子基因表达有差异,说明其脱分化机制的多样性和复杂性。

扁桃MYB46转录因子基因的克隆及其表达模式分析

为初步探讨扁桃内果皮薄厚差异形成的机理及MYB46转录因子基因在扁桃内果皮木质素生物合成途径中的作用,本研究以薄壳‘纸皮’和厚壳‘长石头’2个扁桃品种为供试材料,测定内果皮厚度和木质素含量并分析两者的关系。利用RT-PCR结合RACE技术克隆MYB46转录因子基因,并利用实时荧光定量PCR技术分析其表达模式。序列分析结果表明,AcMYB46-z和AcMYB46-c基因全长均为1 380 bp,ORF均为1 017 bp,均编码338个氨基酸,蛋白的相对分子质量分别为37.36和38.77 kDa。推测AcMYB46-z和AcMYB46-c氨基酸序列N端均含有2个高度保守结构域SANT,表明其均属于R2R3类转录因子。系统进化树分析结果AcMYB46-z和AcMYB46-c分别与桃、梅聚为一类。通过qRT-PCR技术对MYB46转录因子基因的时空表达模式进行研究,发现在2个扁桃品种各个发育时期均有表达。相关性分析结果表明,2个扁桃品种的内果皮厚度与木质素含量均呈极显著正相关。推测MYB46转录因子基因参与调控扁桃内果皮木质素的代谢。

沉默前B淋巴细胞白血病转录因子基因表达诱导肺癌细胞凋亡及活性氧产生

目的探讨前B淋巴细胞白血病转录因子(PBX1)基因表达对肺癌细胞凋亡、ROS含量和STAT3信号通路的影响。方法采用实时荧光定量聚合酶链反应检测肺癌及癌旁组织中PBX1基因的表达水平,分析PBX1基因表达水平与患者临床病理特征的关系。采用Western blot法检测人肺癌A549、SPC-A1、SK-MES-1和H1299细胞株中PBX1蛋白的表达水平。应用脂质体法转染空白对照(空白组)、阴性对照(阴性组)和PBX1小干扰RNA(siPBX1组)至A549细胞,采用流式细胞术检测各组细胞的凋亡率和ROS含量,采用Western blot检测各组细胞中PBX1、STAT3、磷酸化STAT3(p-STAT3)、Bcl-2和survivin蛋白的表达水平。结果肺癌组织中PBX1信使RNA的表达水平(2.36±0.23)高于癌旁组织(1.02±0.15),差异有统计学意义(P<0.05)。PBX1基因表达水平与肺癌分化程度、淋巴结转移和TNM分期均有关(均P<0.05)。PBX1蛋白在人肺癌A549、SPC-A1、SK-MES-1和H1299细胞中的表达水平分别为0.454±0.038、0.403±0.034、0.311±0.028和0.377±0.035,与人正常肺MRC-5细胞(0.041±0.007)比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。转染PBX1 siRNA的A549细胞中,PBX1蛋白的表达水平(0.082±0.010)低于空白组(0.704±0.065),差异有统计学意义(P<0.05)。siPBX1组细胞的凋亡率和ROS含量分别为(30.78±3.64)%和51.55±5.03,与空白组[分别为(3.92±0.27)%和22.36±1.31]比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。p-STAT3、Bcl-2和survivin蛋白的表达水平分别为0.051±0.006、0.202±0.018和0.068±0.008,与空白组(分别为0.172±0.010、0.425±0.041和0.196±0.021)比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论抑制PBX1基因的表达可诱导肺癌细胞凋亡,其机制可能与ROS产生和STAT3信号的下调有关。

农杆菌介导热激转录因子8基因转化大豆

环境胁迫严重影响作物的生长和发育,热激转录因子(heat shock factor 8,HSF)是一类在热应激反应中起重要作用的蛋白质,主要功能是在热休克基因的表达过程中与相应热激元件结合,启动基因的转录过程,最终促进热休克蛋白(HSP)基因的表达。本文将热激转录因子8(hsf8)基因构建在植物表达载体pCAMBIA3300中,以大豆子叶节作为受体,通过农杆菌介导法将hsf8基因导入品质性状优良的两个高产大豆新品系哈交5337和哈交5489中,最后获得转基因植株。在开展大豆遗传转化过程中,探讨了农杆菌介导大豆子叶节转化体系的影响因素,优化了转化条件。在共培养后,采用延迟筛选的方法来提高选择效率。并确定草胺磷筛选浓度为3.5mg/L。获得转化质粒pCAMBIA3300-HSF8的转基因植株,其中T1代PCR阳性植株17株。采用Real-timePCR的方法对T1代抗性植株进行hsf8基因的转录水平的相对定量分析,确定9株较非转基因植株哈交5337表达量明显提高。有1株明显低于哈交5489的hsf8基因表达量。